Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1982. január-június (15. évfolyam, 1-25. szám)
1982-05-28 / 21. szám
ÚJ szú 17 1982. V. 28. TUDOMÁNY lel TECHNIKA „Démon“ az atommagban A kinek van némi csillagászati alapismerete, elcsodálkozik a címen. Csak kilenc bolygóról van tudomásunk! A kilencediket a Plútót már több mint ötven évvel ezelőtt fedezték fel. Érdemes felidéznünk a Saturnuson kívüli bolygók felfedezésének a történetét, amely a 18. században kezdődött, és még ma sem ért véget, hiszen ma már a tizedik bolygót keressük. Naprendszerünk ,,elsö hat" bolygóját az emberiség már a távcső felfedezése előtt ismerte. A hetedik bolygót, az Uranust, teljesen véletlenül fedezte fel egy az új bolygó felfedezését. A Plútót egy fiatal amerikai csillagász, Tombaugh találta meg egy 1930. január 24-én készült fotolemezen A Pluto tömegét nagyon sokáig nem tudták meghatározni. Ennek az az oka, hogy a Pluto fényessége nagyon halvány, nagy távolsága miatt a legnagyobb távcsövekkel is csak pontszerűnek látszik. Tömegének és átmérőjének szá- mítgatása a legkülönbözőbb értékekhez vezetett. 1961-ben tömegére 0,91 földtömeget, 1966-ban átmérője 5900 km-t kaptak. Ugyanebben az évben az átmérőjét A X. bolygó kérdése angol csillagász 1781 -ben. A csillagászt Herschelnek hívták, aki ezzel örök időre beírta nevét a csillagászat történetébe. Az idő múlásával azonban e bolygó előre kiszámított és valós helyzete között eltérés mutatkozott. Emiatt számos csillagász gyanította, hogy az Uranus mozgását egy távolabbi, ismeretlen bolygó gravitációs hatása zavarja. A francia Leverrier számításai alapján 1846. szeptember 23-án a német Galle valóban felfedezte a zavaró bolygót: a Neptunust. A Neptunusszal azonban továbbra sem lehetett teljesen megmagyarázni az Uranus eltéréseit. Söt, a Neptunus mozgásában is mutatkoztak bizonyos eltérések. Ez önként kínálta a magyarázatot, hogy a fennmaradó rendellenességet a Neptunuson túl keringő, addig ismeretlen bolygó pertubáló hatása okozza. Ennek alapján próbálta meg P. Lovell az ismeretlen bolygó helyzetét kiszámítani. Maga Lovell már nem érhette meg 6800 km-re számították ki. Érdemes megjegyeznünk, hogy a Pluto felfedezése előtt az átmérőjét 25 000 km-re becsülték. A legújabb adatok szerint a tömege a Föld tömegének csupán a 0,0026-d része! Átmérője 2800 km körül mozog, így jóval kisebb a mi Holdunknál is. Könnyen belátható, hogy egy ekkora tömegű égitest nem okozhat számottevő zavart a nála jóval nagyobb óriásbolygók mozgásában. így a kutatók egyre gyakrabban gondoltak arra, hogy kell lennie egy tizedik bolygónak is. A csillagászok a legkülönbözőbb módszerekkel kezdték el kutatni az új bolygó nyomát. Például Brady és Carpenter a Halley-üstökös pályaváltozásait tanulmányozva következtetett az ismeretlen bolygóra. Brady az üstökös adatait a régi kínai feljegyzésektől napjainkig számítógépen dolgozta fel. Számításai szerint a bolygó közepes naptávolsága 60 CSE (1 CSE = Megbízható bányaszellőzés Nem szorul magyarázatra, hogy milyen fontos a bányában a ventillá- ció. A friss levegő beáramlása egy percre sem szakadhat meg. A folyamatos légcserét nagy teljesítményű ventillátorok végzik, ezek működését elektromotorokkal kapcsolt érzékelő fejek figyelik. Ha a motorok forognak, a vezérlőpulton ,.minden rendben“, úgy vélik, hogy a friss levegő kellő mennyiségben áramlik a föld alá. De ez nincs mindig így Előfordul, hogy a ventillátortestbe bekerül egy kődarab és megfogja a lapátokat, vagy a légvezeték rácsát betömi a szénpor. Ilyenkor a ventillátor motorja dolgozik, de nem jut levegő a bányába. A vezérlőpult normál üzemet jelez, a föld alatt pedig veszélyhelyzet alakul ki. A Dnyepropetrovszki Bányászati Intézet a Bányaautomatikai Gyárral és az Ukrán Akadémia Geotechnikai Intézetével közösen kidolgozott egy. az ellenőrző feladatot ideálisan ellátó készüléket. A legegyszerűbb eszközökkel oldották meg, telemechanika és elektronika nélkül, hiszen ezek a föld alatti feltételek között nem mindig megbízhatóak. A vágatok falain, a legjellemzőbb helyeken asztali ventillátorhoz hasonló forgókat szereltek fel. A forgórész lapátkereke egy induktív jeladó gyűrűjében helyezkedik el. Ha az aknába szabályosan érkezik a friss levegő, a vágatok mentén könnyű szellő fúj és - mint a papírforgót - forgatja a lapátkerekeket, ez pedig működteti a jeladót. Ha valamely okból a légmozgás a vágatokban megszakad, a vezérlőpulton azonnal megjelenik a vészjelzés. A vizsgálat és a kipróbálás azt mutatta, hogy a készülék - minden egyszerűsége mellett is - százszázalékos ellenőrzési biztonságot nyújt. (Tyehnyika i Nauka) ÉRDEKESSÉGEK, ÚJDONSÁGOK BÚCSÚ A FELIRATOS FILMTOL Az Ausztriában szabadalmazott új eljárással gyorsan fordítással láthatják el az idegen nyelvű filmeket - anélkül, hogy zavaró feliratokat kellene másolni rájuk, vagy jelentős költséggel szinkronizálni kellene őket. Különleges eljárással három mágneses hangcsíkot visznek fel a filmkópiára. Ezek a hangcsíkok nem csökkentikzavarják a képfelületet. Minden egyes hangcsíkon más és más nyelvű magyarázatot lehet fűzni a filmhez. Az eredeti hangcsik is megmarad, de lejátszáskor önműködően lehalkítják az eredeti hangot, ha a más nyelvű magyarázó szöveg megszólal. Ahol viszont nem fűznek magyarázatot a filmhez, az eredeti hangot hallani, például a zenét vagy a zörejeket. A vetítőgépre szerelt kiegészítő berendezés tapogatja le a hangcsíkokat. Az előadás során egyszerre mindközepes Nap-Föld távolság), keringési ideje 464 év, tömege pedig óriási: legalább háromszázszoros földtömeg. Az amerikai óriástávcsövekkel végzett kutatás azonban teljes mértékben eredménytelen maradt. Az 1977-es év elején szenzációs hír terjed el: egy mexikói matematikus, Jacinto Amor de la Pena felfedezte a naprendszer tizedik, a Plútón túl keringő bolygóját. Valójában szó sem volt felfedezésről. Pena csupán számításokat és adatokat közölt a bolygó feltételezett helyéről. Az égitestet hiába keresték a megadott helyen. . De térjünk vissza a Plútóhoz! Pályasíkja szokatlanul nagy szöget zár be Földünk pályasíkjával - az ekliptikával -, pályájának lapultsága is túlságosan nagy, így az mintegy keresztezi a Neptunus pályáját. így a Pluto minden 249 éves keringése folyamán rövid időre közelebb kerül a Naphoz, mint a nagyjából körpályán keringő Neptunus. A két bolygó 1979. január 23-án volt egyenlő távolságra a Naptól, ettől kezdve 1999. március közepéig a Pluto közelebb lesz a Naphoz, mint a Neptunus. Épp ezért a csillagászok régóta gyanítják, hogy a Pluto valamikor a Neptunus holdja volt. Ha ez igaz, akkor valamilyen katasztrofális esemény szakította ki a bolygó körüli pályáról. Ez lehetett a X. bolygó találkozása a Neptunusz- szal. Ugyanekkor kelett leválnia a Pluto egy darabjának - a Cha- ronholdnak is. A Charon, mint ismeretes, a Pluto 1978-ban felfedezett holdja. Ezek szerint tehát a X. bolygónak nagyon közel kell elhaladnia a Neptunus pályájához, így napközeiben nincs messzebb 30 CSE-nél naptávolban pedig 92,5 CSE-nél, (ebbe a távolságba a Napról 13 óra alatt ér el a fény) Tehát a keresett bolygó olyan távolságra lehet tőlünk, hogy optikai megfigyelésre semmi reményünk nincsen. A dolgot még az is nehezíti, hogy pályája esetleg nagyobb szögben hajlik az ekliptikához, s ekkor a probléma még nehezebb. Jelenleg tehát semmiképpen nem beszélhetünk a X. bolygó biztos létezéséről, bár továbbra is megvan annak a lehetősége, hogy a Plútón túl is létezhet egy, esetleg több ismeretlen bolygója naprendszerünknek. MOROVICS BÉLA Amikor a Lawrence Berkeley Kutatólaboratóriumban (LBL) oxigén- és vasatomokat nagy energiával fényképezólemezre (emulzióra) irányítottak, becsapódó atommagok emulzióbeli pályájuk során sokkal többször ütköztek az emulzió atomjaival, mint azt más hasonló kísérletekben tapasztalták. Ezért pályájuk is rövidebb a megszokottnál. S. Fredriksson és M. Jándel stockholmi kutatók most egy nagyon tetszetős elméletet dolgoztak ki e jelenség magyarázatára. Ennek ismertetése előtt azonban egy kis kitérőt kell tennünk. A hagyományos elképzelés szerint az atommagok protonokból és neutronokból állnak, ezek pedig kvarkokból épülnek fel. Mind a proton, mind a neutron háromhárom kvarkból áll (a. ábra), jóllehet a kvarkok bennük egy kissé másként rendeződnek el. A deute- ron - a nehézhidrogén atommagja- egy protonból és egy neutronból, tehát összesen hat kvarkból áll. Ezek azonban egymáshoz csak lazán kapcsolódó két hármas csoportban foglalnak helyet (b. ábra). Az LBL-ben megfigyelt furcsa jelenséget .a két svéd kutató azzal magyarázza, hogy a deuteron hat kvarkja másként is elrendeződhet, s ettől egy új típusú részecske keletkezhet. A svéd fizikusok ezt az új részecskét - a ,,démon“-t- három kvarkpárból összetevő alakzatnak képzelik el (c. ábra). A számítások szerint a „démon- -deuteron“ nem eléggé nehéz ahhoz, hogy gyorsan átalakulhatna közönséges deuteronná vagy egy protonná és egy neutronná. Tehát az átalakulása előtt elég hosszú nyomot hagy az emulzióban. A svéd kutatók számításai szerint ha a két részecske ( a proton és a neutron) elég nagy energiával ütközik egymásnak, az ütközéseknél legalább 1 százalékban „démon" keletkezik. Más szóval: ha a nukleonok mindegyikét háromhárom kvarkot tartalmazó „zsák“- nak tekintjük, elég heves ütközéskor két „zsák“ összeolvadhat, s a bennük levő hat kvark három kvarkpárt tartalmazó alakzattá rendeződhet át. Bár a „démon“ térbeli kiterjedése ugyanakkora, mint a szokványos deuteroné, valóságos hatása (a „hatáskeresztmetszete“) - állítják a svéd kutatók - mégis sokkal nagyobb. Ennek magyarázata a kvarkokat együtt tartó erőben, a ,,színerö“-ben keresendő. A kvarkoknak - mai elképzeléseink szerint r- ,,szín“-nek nevezett tulajdonságuk, „színtöltésük“ van. Ez a - bizonyos értelemben az elektromos töltéshez hasonló- tulajdonság a köznapi méretekben nem figyelhető meg, mert a kvarkok mindig úgy csoportosulnak, hogy „színtöltésük“ összege nulla legyen. Például a proton három kvarkja három különböző „színű“ (mondjuk „piros“, „zöld“ és „kék“), de maga az egész proton a „színek" szempontjából semleges, „fehér“. E „színerők“ tartják bezárva a kvarkokat a proton és a neutron belsejében, míg egy kis részük a ,,zsákok"-ból kinyúlva együtt tartja a protont és a neutront. Ez az együtt-tartás a közönséges de- uteronban gyenge. Fredriksson és Jándel ellenben azt állítja, hogy a „démondeuteron“-ból a „színerőtér" - a hat kvarknak nagyobb keveredése miatt - sokkal eröseb• Egymással ütköző atommagrészecskék (protonok és neutronok (a) vagy kvarkhármasok- ból álló párrá, deuteronná (b) alakulnak, vagy pedig három kvarkpárból álló „démonná“ állnak össze (c). Míg a deuteron- ban a két atommagrészecskét csak nagyon gyenge erő tartja össze, a „démon“ kvarkpárjait szétszakíthatatlan erők kötik egymáshoz ben nyúlik ki, s ezért ha egyszer már egy ütközésben démonrészecske keletkezett, az sokkal erősebb kölcsönhatásba kerül a többi atommaggal, mint a közönséges deuteron. A svéd fizikusok elképzelésétől megihletve más kutatók most olyan kísérleteket terveznek az LBL-ben és a Dubnái Egyesített Atommagkutató Intézetben, amelyekből e démon „arculatának“ más vonásai is megismerhetők. (New Scientist) Csak 1985-re készül el a világ leghosszabb alagútja három hangcsikot megszólaltathatják: a több nyelvű közönség fejhallgatójával választhat, hogy melyiket akarja hallani. VÁNDORLÓ AUSZTRIA Ausztria földje vándorol a bécsi egyetem kutatóinak leg- újabb vizsgálatai szerint. Burgenland jelentős része keleti irányban milliméterenként, az Alpok pedig nyugat felé. Ezenkívül az Alpok évente körülbelül egy millimétemyit emelkedik, a pannon síkság pedig keleten süllyed. Ezeket a mozgásokat természetesen nem lehet látni szabad szemmel. Jelentős változást csak hosszú távon állapíthatnak meg a geológusok. A vizsgálatok azonban megállapították, hogy például a Tauern- alagut 1910 és 1970 között 50 milliméterrel emelkedett az északi Alpok felé. A jelenség okai: az alsó, még lágy és forró földrétegek nagyon aktiv mozgásai. (d) Japán Honsú és Hokkaido szigete között ma hajók és kompok bonyolítják le a forgalmat. Évente- mintegy nyolcvanszor - akkora vihar támad, hogy emiatt a kompokat nem tudják elindítani. Ezért- meg a hajókatasztrófák miatt- 1971 -ben nekiláttak a két szigetet összekötő tenger alatti vasúti alagút megépítéséhez. Ez lesz a világ leghosszabb - pontosan 53,5 km-es - alagútja. A Szeikan nevű alagút nyomvonala mentén a földtani viszonyokat tíz éven át vizsgálták. Az alapos előkészítést az is megokolja, hogy igazán nem kockázat nélküli dolog ezen a földrengésveszélyes területen alagutat építeni. (A veszélyt az is növeli, hogy Honsú és Hokkaido egymáshoz képest évmilliók óta elmozdul. Emiatt a két sziget közötti tengerfenék alatt több törésvonal - vető- keletkezett. Az alagútépítés alatt ezek mentén több omlás volt- A szerk.) A 11 m széles és 7,8 magas, két sínpárú óriás alagút bejárata 14 km-rel van a part előtt, majd 12 ezrelékes lejtéssel halad a mélybe, 23 km-es hosszúságban 240 m-rel a tenger szintje és 100 m-rel a tengerfenék alátt, az utolsó 17 km-en pedig ismét a szárazföld mélyében halad. Több órási víz- és iszapbetörés tapasztalatain okulva a 70-90 cm vastagságú betonfalon kívül a kőzetet egy új, szilikon alapú kötőanyaggal szilárdították. A fúrógépek óránként legföljebb 6 m-t, a tenger alatt azonban többnyire csak fele eny- nyit haladtak előre. A „japán tengeralatti“-nak a tervek szerint ez évben kellett volna elkészülnie, de 1985 előtt aligha nyithatják meg, s közben az eredetileg 200 milliárd jenre tervezett költség is 600 milliárdra nő. Elkészülte után hajóval a ma 4,5 órás út a majd ott is közlekedő óránként 240 km-es csúcssebességü expresszel 50 percig tart majd. Akkorra a Tokio és a Szapora közötti - ma 16 óra 50 perces- út is 5 óra 40 percre rövidül, s minden időjárási helyzetben pontos indulást és érkezést ígér.- A már régóta tervezett La Manche-alagút - amelynek építését újra meg újra elhalasztják- a japáninál 4 km-rel rövidebb volna, s csupán egyetlen sínpár haladna benne.) (Hobby)
